JWST探测新生恒星周围的化学成分

詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)将改变天文学家对新形成恒星化学性质的理解，RIKEN研究人员对早期结果的分析表明，它可以探测新生恒星周围的气体和冰云中的复杂有机分子。

原恒星是一颗新形成的恒星，它仍然以产生它的落入物质包络为食。这些包膜承载着化学反应，将简单的化学构件转化为更复杂的有机分子，这些有机分子可能是生命产生所必需的分子的前体。

研究人员怀疑，这些复杂的有机分子是在冰粒表面发生的化学反应中形成的。当恒星加热分子时，它们离开冰并与周围的气体混合。

“我们希望获得这种形成途径的明确证据，”RIKEN恒星和行星形成实验室的Yao-Lun Yang说。“而JWST提供了这样做的最佳机会。

JWST于2021年1月发射，距离地球约5万公里。杨与RIKEN的同事Yuki Okoda和Nami Sakai以及CORINOS团队的成员一起，使用望远镜中红外仪器(MIRI)的数据，该仪器于2022年<>月获得，用于研究一颗非常年轻的原恒星。

当分子吸收一定频率的红外光时，它们会根据其结构以不同的方式拉伸和弯曲。由于每种分子都以一组特征频率吸收红外光，因此MIRI检测到的红外光谱可以识别原恒星周围存在哪些分子。

以前对原恒星的调查已经确定了气相中的复杂有机分子，MIRI提供了更详细的图片，因为它可以检测冰中的有机分子，它们被认为是形成的。结果证实了灰尘中存在的水冰、二氧化碳和硅酸盐，以及氨、甲烷、甲醇、甲醛和甲酸等分子。还有乙醇和乙醛的暗示。

原恒星经常产生流出和喷流，这颗原恒星也不例外。MIRI制作的图像揭示了一颗恒星流出的结构，显示了至少四个贝壳状结构。流出的元素包括氢、铁、镍、氖、氩和硫。有些集中在以每秒约200公里的速度移动的相对热的喷气机中。这些抛射物在它们可能只有170岁的时候就被观察到了——就恒星发育而言，这只是一眨眼的功夫。

所有这些结果都预示着未来的好兆头。“我们将开始了解有机化学是如何出现的，”杨说。“我们还将揭示对类似于我们太阳系的行星系统的持久影响。